Letter 地球：間欠的なマントル溶融と地殻成長のヘリウム同位体から得られた証拠 2007年4月19日 Nature 446, 7138 doi: 10.1038/nature05691 地球の大陸地殻が形成された時期については、初期に形成されその後はほとんど成長しなかったというモデルから、パルス状の成長モデル、さらに絶え間なく成長していたとするモデルまであり、長い間論争の的となっている。しかし、大陸地殻がマントルから部分溶融により抽出されたという点については、ほとんどのモデルが一致している。そうであれば、そのような地殻の抽出によってマントルの同位体組成に化学的痕跡が残ったはずである。しかし、海洋地殻の沈み込みとその後の対流混合により、マントルのほとんどの同位体系（例えば、ストロンチウム、ネオジム、鉛）では、この記録が消されていると思われる。一方、ヘリウムは揮発性であり、噴出した海洋性玄武岩から脱ガスするためマントル内に再循環されない。したがって、ヘリウム同位体は、再循環した同位体と比べるとマントルの枯渇化のより明瞭な記録を保持している可能性がある。本論文では、海洋島玄武岩中の4He/3He比スペクトルはマントルの枯渇化の記録を保持していると考えられ、この記録はこれまでに提案されているパルス状の大陸成長の年代と密接に相関していることを示す。この相関関係から、現在の大洋中央海嶺玄武岩にみられる4He/3He比の主要ピークと、地球の初期4He/3He比の推定値の両方が独立して予測される。マントル枯渇化が起こった年代と地殻形成のパルスとの間に対応関係がみられることから、大陸地殻の形成が実際に間欠的であり、大規模でおそらくは全球的に起きたと思われる溶融によってたびたび中断されたことが示唆される。ここで提案したヘリウム同位体進化モデルは、始原的な脱ガスしていないマントル貯蔵庫を必要とはしないので、全マントル対流と矛盾しない。 Full Text PDF 目次へ戻る
